第19课 天然气的利用 甲烷
天然气的利用甲烷教案

天然气的利用——甲烷教学目标:1. 让学生了解甲烷的化学性质、制法和用途。
2. 培养学生对天然气这一能源的认识,提高其环保意识。
3. 通过实验和案例分析,提高学生的实践能力和解决问题的能力。
教学重点:1. 甲烷的化学性质2. 甲烷的制法和用途教学难点:1. 甲烷的制备原理2. 甲烷的化学反应教学准备:1. 实验室用具:烧杯、试管、酒精灯、导管等。
2. 教学课件和教案教学过程:一、导入(5分钟)1. 利用课件介绍天然气的概念,引导学生关注天然气这一能源。
2. 提问:同学们知道天然气的主要成分是什么吗?二、甲烷的制备(15分钟)1. 讲解甲烷的制备原理:碳与水蒸气在高温下反应甲烷和二氧化碳。
2. 演示实验室制备甲烷的实验过程,引导学生观察实验现象。
3. 学生分组进行实验,记录实验结果。
三、甲烷的化学性质(15分钟)1. 讲解甲烷的化学性质:可燃性、还原性等。
2. 演示甲烷的燃烧实验,引导学生观察实验现象。
3. 分析甲烷燃烧的化学反应方程式。
四、甲烷的用途(10分钟)1. 讲解甲烷的用途:燃料、化工原料等。
2. 引导学生思考甲烷作为燃料的优缺点。
3. 讨论甲烷在能源利用中的地位和作用。
五、案例分析:天然气泄漏的处理(10分钟)1. 讲解天然气泄漏的危害和处理方法。
2. 分析案例,引导学生了解天然气泄漏的处理流程。
3. 学生模拟天然气泄漏场景,进行应急处理演练。
教学反思:通过本节课的学习,学生应掌握甲烷的化学性质、制法和用途,并能运用所学知识分析实际问题。
在教学过程中,注意引导学生参与实验和案例分析,提高其实践能力和解决问题的能力。
培养学生对天然气这一能源的认识,提高其环保意识。
六、甲烷的物理性质(10分钟)1. 讲解甲烷的物理性质:无色、无味、无臭的气体,密度比空气小等。
2. 引导学生通过实验观察甲烷的物理性质。
3. 分析甲烷的物理性质对其应用的影响。
七、甲烷的环保意义(10分钟)1. 讲解甲烷的环保意义:减少温室气体排放,替代传统化石燃料等。
天然气的利用甲烷教案

天然气的利用——甲烷一、教学目标1. 让学生了解甲烷的基本性质和制备方法。
2. 使学生掌握甲烷的化学式、结构以及物理性质。
3. 培养学生运用甲烷的化学性质进行实验操作和问题分析的能力。
4. 提高学生对天然气作为燃料的认识,培养节约能源、保护环境的意识。
二、教学内容1. 甲烷的基本性质2. 甲烷的制备方法3. 甲烷的化学式和结构4. 甲烷的物理性质5. 甲烷的化学性质及应用三、教学重点与难点1. 教学重点:甲烷的基本性质、制备方法、化学式、物理性质和化学性质。
2. 教学难点:甲烷的化学性质及应用。
四、教学方法1. 采用多媒体课件辅助教学,直观展示甲烷的制备和性质。
2. 利用实验教学,让学生亲身体验甲烷的化学性质。
3. 开展小组讨论,培养学生合作学习的能力。
4. 设置问题情境,引导学生进行思考和探究。
五、教学准备1. 教学课件和教案2. 实验室用具:烧杯、试管、酒精灯、导管等3. 实验试剂:无水乙醇、澄清石灰水等4. 安全防护用品:防护眼镜、手套等教案内容请等待片刻,我将为您提供后续章节。
六、教学过程1. 引入新课:通过介绍天然气的组成和应用,引导学生关注甲烷的重要性。
2. 讲解甲烷的基本性质:颜色、气味、密度等。
3. 讲解甲烷的制备方法:主要包括天然气提取和实验室制取。
4. 讲解甲烷的化学式和结构:CH4,正四面体结构。
5. 讲解甲烷的物理性质:无色、无味、难溶于水等。
6. 实验演示:甲烷的燃烧,观察火焰颜色和物。
7. 讲解甲烷的化学性质:可燃性、还原性等。
8. 小组讨论:甲烷的应用领域及对环境的影响。
9. 总结:强调天然气资源的节约和环境保护。
七、课堂练习1. 根据甲烷的化学式,写出其完全燃烧的化学方程式。
2. 简述甲烷的制备方法及其优缺点。
3. 甲烷在自然界中的主要存在形式是什么?4. 甲烷的燃烧产物有哪些?对环境有何影响?八、拓展与延伸1. 介绍甲烷的的同系物——乙烷、丙烷等,比较它们的性质差异。
浙江省普通高中新课程作业本化学高一下 答案

)、Si (7)Ca.D 8.C质子数中子数)NO3 H2SiO2 12.BKOH+H2↑ 观察反应的剧烈程度比较气态氢化物的稳定性比较其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱)r (4)HClO4 H∶N N∶ (6)[B>D>C D>C> x+nF 2 ⅦA H+ (3)Mg(OH)2 S····镁 BC)专题化学反应速率与反应限度答案与提示111 (2)镁与盐酸反应放热,烧杯内温度升高,Ca(OH)2溶解度下降而析出(3)Mg+2H +Mg2++H2↑ (4)小于13.(1)放热,46kJ(2)1molN2(g)和3molH2(g)反应物的化学键断裂共需吸收的能量为946kJ+1308kJ=2254kJ。
而2molNH3(g)中含6molN—H键,形成6molN—H键时放出的能量为391kJ·mol-1×6mol=2346kJ。
因此反应热应等于生成物分子形成时所释放的总能量2346kJ与反应物分子断裂时所吸收的总能量2254kJ之差,即放出了92kJ的能量2.化学反应中的热量变化(二)1.(略) 2.B 3.A 4.2Q1=Q3 Q2>Q3 液态水变成水蒸气还需要吸收热量5.(1)Q1=Q3 (2)< (3)> <6.CH4(g)+2O2(g )CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ·mol-1 7.70 75kJ 8.C 9.Q1>Q2 Q1是合成氨完全反应放出的热量,而此反应为可逆反应,不可能全部转化 10.B 11.B12.(1)CaCO3(s )CaO(s)+CO2(g) ΔH=+178kJ·mol-1,C(s)+O2(g )CO2(g) ΔH=-393 5kJ·mol-1(2)约为27kg3.燃料燃烧释放的热量1.C 2.B 3.D 4.D 5.BC 6.C7.当着火时,氯化铵分解吸收热量,且生成的两种气体既不燃烧,也不支持燃烧,使之与空气隔绝8.(1)提供足够的空气,使其充分燃烧 (2)增大接触面积 (3)空气带走热量,使温度下降9.(略) 10.(1)E1>E2,反应放热 (2)1368 1852 484 (3)B11.(1)B2H6(g)+3O2(g )B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2165kJ·mol-1 (2)1082 512.(1)I2 HCl (2)放热 (3)Cl2第三单元 化学能与电能的转化1.化学能转化为电能1.(1)锌 2H++2e -H2↑ Zn+2H +Zn2++H2↑(2)负 正 Cu-2e -Cu2+ Zn+Cu 2+Zn2++Cu2.C 3.C 4.BD5.(1)形成许多微小的原电池,故反应速率加快(2)镀层破了以后,铁和锡构成了原电池的两极,铁作负极,更容易被腐蚀 铁和锌构成了原电池的两极,锌作负极,铁受到保护,不易失去电子6.B 7.B8.将A、B、C三种金属两两连接起来,放入盐酸中,观察金属上产生气泡的情况,可判断其活动性大小9.(1)2H++2e -H2↑ Al-3e -Al3+(2)石墨 铁 可溶性铜盐 Cu2++2e -Cu Fe-2e -Fe2+(3)石墨 Al NaOH溶液10.2H++2e -H2↑ Zn-2e -Zn2+ 2H2O+O2+4e -4OH- Zn-2e -Zn2+11.(1)铁屑被氧化 (2)炭粉与铁及NaCl溶液组成原电池,作为原电池的正极(3)NaCl与水作用形成电解质溶液(4)负极:Fe-2e -Fe2+;正极:2H2O+O2+4e -4OH-12.(1)D(2)加入硫酸铜溶液后,构成FeAg原电池,铁作负极,Fe-2e -Fe2+,质量减轻;Cu2+在银圈上得到电子,沉积在其上,增重,所以银圈向下倾斜答案与提示113 专题2检测题1.B 2.C 3.C 4.D 5.D 6.CD 7.C 8.D 9.A 10.B 11.D 12.B 13.A 14.A 15.B 16.B17.(1)不变 (2)增大 增大 (3)不变 不变 (4)减小 减小18.(1)Fe+2H +Fe2++H2↑ (2)2H++2e -H2↑ (3)Zn Zn+2H +Zn2++H2↑(4)B>A>C19.(1)AB AB (2)AC (3)降温、用块状的碳酸钙与稀盐酸反应20.2H2+O 22H2O 化学 电 热 (1)BD (2)111 1mol 21.ABCDE22.步骤1吸热,步骤2放热 (2)E2>E3>E1 23.(1)M为正极,N为负极 (2)变红24.(1)有效利用生物质能,获得气体燃料;为农业生产提供了优良肥料;改善农村环境卫生(2)C+O2 点燃CO2,CH4+2O2→ 点燃CO2+2H2O 甲烷对环境污染小(3)生物质能 新 (4)1 66×107kg专题3 有机化合物的获得与应用第一单元 化石燃料与有机化合物1.天然气的利用 甲烷1.BD 2.D 3.B 4.CD 5.AD 6.A 7.AB 8.D 9.B10.C H 烃 CnH2n+2 11.相似 1个 若干个“CH2”原子团12.CH4(g)+2O2(g→ )CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 3kJ·mol-113.在容器内壁出现小液滴,红棕色逐渐褪去。
天然气的利用 甲烷 课件

CH4
摩尔质量
(相对分子质量)
有机物 分子式
分子中各原子物质的量比
(各组成原子个数最简比)
二、甲烷的分子组成与结构
分子式 电子式 H · · H C H · · H · · · · 结构式 H 空间结构
CH4
H C H
H 正四面体
位 于 顶
碳原子 空间构型:以 为中心, 氢原子 点的 正四面体 形,四个C—H键完全相同。
【解析】本题考查甲烷的取代反应及产物的性质。 【答案】 (1)光照(或光亮处) 爆炸 (2)量筒内黄绿色气体颜色变浅 量筒内液面上升 (3)CH2Cl2、CHCl3、CCl4 CHCl3、CCl4 (4)降低Cl2在水中的溶解度,抑制Cl2和水的反应 (5) D
课堂小结:
所以量筒内气体黄绿色褪去、有白雾, 现象: 水位不断上升、内壁有油状物质生成。 说明: 光照条件下,甲烷与氯气发生了反应 反应机理:
H H C H + Cl H Cl
光
H H C Cl + H H Cl
H
H
Cl
光
Cl C H + Cl
H Cl Cl C H + Cl
H C Cl + H Cl H
Cl
三氯甲烷又叫氯仿 (有机溶剂)
CHCl3 + Cl2
光
CCl4 + HCl
四氯甲烷又叫四氯化碳(有机溶剂、灭火剂)
[想一想] (1)能否用甲烷与氯气反应制取纯净的一氯 甲烷? (2)取代反应与置换反应有何不同之处?
提示:(1)不能。CH4与Cl2的取代反应是逐 步进行的,但四步反应往往同时发生,生 成四种取代产物,而不是第一步反应进行 完后再进行第二步,所以取代产物是混合 物。 (2)置换反应是一种单质与一种化合物反应 生成另一种单质和另一种化合物,主要用 于无机反应,一定是氧化还原反应;取代 反应仅是基团之间的替代,不一定属于氧 化还原反应,且常用于有机反应。
高中化学《天然气的利用 甲烷》课件ppt

取代反应和置换反应的比较
仅含碳和氢两种元素的有机物 称为碳氢化合物,也称为烃。
tàn
qīng
碳氢
tīng
烃
四 烷烃
CH4 甲烷
C2H6
乙烷
C3H8
丙烷
C4H10 丁烷
通式 CnH2n+2
特点:碳原子都以碳碳单键相连,其余的 价键均用于与氢原子结合,达到“饱和”。
1[ 、D]在。下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是
注意:点燃前必
三、化学性质
须验纯,否则会发 生爆炸!
1、甲烷的氧化反应(燃烧)
实验: 甲烷的燃..\甲烷的燃烧.flv烧
现象 :明亮的淡蓝色火焰,放出大量的热。无烟
点燃
CH4 + 2O2
CO2 + 2H2O
利用此性质,甲烷可作燃料
2、甲烷与氯气的反应 特征反应
实验现象
1.气体颜色逐渐变浅 2.量筒内壁出现油状液滴 3.量筒内出现白雾 4.量筒内液面上升
A.氯气与氢气反应
B.氯气与甲烷反
应
C.次氯酸分解
D.甲烷与氧气反应
2、下列分子中呈正四面体结构的是[A]D
A.甲烷 B.二氯甲烷 C.三氯甲烷
D.四氯化碳
3、物质的量相同的甲烷和氯气的混合气体,光照后
生A.成物一质氯的甲量烷最多的B是.[二E氯] 甲烷
C.三氯甲
烷
D.四氯化碳代反应:
取代
一氯甲烷(气态)
有机物 分子里的某
些原子或原
二氯甲烷(液态)
子团被其它 原子或原子
团所代替的
三氯甲烷(液态)
反应叫做取 代反应。
四氯甲烷(液态)
思考?
高中化学《天然气的利用 甲烷》优质课PPT课件

气
液
液
氯仿
液 四氯化碳
注意:有机反应复杂,方程式中用“ → ”不用“=”
天然气的利用 甲烷
[资料卡]比较键能 ,请推测甲烷的性质。
共价键 键能(kJ·mol-1) 共价键
C-H
414
H-H
Cl-Cl
242.7
C-C
N-H
393
Br-Br
键能(kJ·mol-H3Cl
B.CH2Cl2
C.CCl4
D.HCl
甲烷的分子结构稳定,所以通常不与强酸、强碱、溴水、强氧化剂 (如KMnO4)反应,但高于1000℃时才能分解为氢气和炭黑。
甲烷与卤素单质在光照条件能发生取代反应
天然气的利用 甲烷
巩固练习
1. 下列气体在氧气中充分燃烧后,其产物既可使无水硫酸铜变蓝色,
又可使澄清石灰水变浑浊的是( B )
A.HCl
B.CH4
天然气的利用 甲烷
天然气的利用 甲烷
按照人类对化石燃料的消耗速度计算,这些能源可供使用的时间:
石油约40年
天然气约50 年
煤 碳约200年
天然气的利用 甲烷
寻找新能源
可燃冰
千年的希望——可燃冰是天然 气(甲烷等)的水合物,它易燃 烧,外形似冰,被称为“可燃 冰”。我国南海和南极 等地 “可燃冰”储量较大,可满足
甲烷的分子结构稳定,所以通常不与强酸、强碱、溴水、强氧化剂(如KMnO4)反应, 但高于1000℃时也能分解为氢气和炭黑。
CH4 高温 C+2H2
天然气的利用 甲烷
甲烷的用途
做燃料 合成氨
化工原料
制橡胶 制溶剂
天然气的利用 甲烷
北极海底甲烷外逸
天然气的利用甲烷课件31

光照
光照
光照
动画演示
光照
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl
光照
CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl
光照
CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HCl
光照
CHCl3+Cl2
CCl4+HCl
产物为混合物
CH3Cl、HCl为气态,其余的为液体。
思考:
1、CH4与Cl2反应后产物有几种? 哪些是有机物?哪种产物最多?
向下列物质的水溶液中滴加硝
酸银溶液,能产生白色沉淀的
是(BE)
A、CH3Cl C、KClO3 E、HCl
B、NaCl D、CCl4
返回
2、下列物质常温下呈气态的是 (A)
A、CH3Cl C、CHCl3
B、CH2Cl2 D、CCl4
②如何检验燃烧产物? 甲烷在点燃之前要验纯,否则可能发生爆炸。
CH4爆炸极限:5%~15.4%
(2)甲烷不能使酸性高锰酸钾溶 液、溴水 褪色
2、取代反应
集气瓶内黄绿色逐渐消失 现象 瓶壁上有油状液滴生成
集气瓶中液面上升
甲烷与氯气反应
光照
有机化合物分子里的某些原子 或原子团被其它原子或原子团 所取代的反应叫取代反应。
甲烷的结构:正四面体
小结
决定
化学性质
物理性质
无色无味的气体 难溶于水 密度比空气小
稳定性:甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾褪色
反应
氧化反应 取代反应
分解反应
[课堂练习]
1.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构, 而不是正方形的平面结构,理由是( )
A. CH3Cl只存在一种结构 B. CH2Cl2只存在一种结构 C. CHCl3只存在一种结构 D. CCl4中四个价键的键角和键长都相等
天然气的利用 甲烷 PPT课件

归纳小结 天然气、沼气、油田气、煤矿坑道气(瓦斯)的主要成分 A、甲烷的物理性质:无色、无味、难溶于水、密度比 空气小(0.717g/L)的气体---排水法、向下排空气法 B、甲烷的化学性质:氧化反应(可燃性)、取代反应 ①氧化反应:与氧气在点燃条件下反应
②取代反应:与氯气、溴蒸气在光照条件下反应 等四个方程式
[问题6] CO和H2的热化学方程式如下,判断相同条件 下,等体积的甲烷、CO、H2燃烧放出的热量大小?
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-282.6kJ·mol-1 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1
[实验探究]用灯光照射集气瓶中的甲烷与氯气的混合气 体(体积比为1:4),实验现象?从中可得出哪些结论?
[问题3]“西气东输”中的气是指什么物质?它主要存
在于哪些物质中?
---甲烷(CH4)
A、甲烷的物理性质:无色、无味、难溶于水、密度比 空气小(0.717g/L)的气体。
B、甲烷的化学性质---可燃性(氧化反应)、取代反应
[问题4]煤矿的坑道要经常通风换气,工人在进入坑道 时为何不能使用明火? [问题5] 1g甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水 放出55.6kJ热量,写出甲烷燃烧的热化学方程式?
实验现象:集气瓶内壁出现油状液滴、集气瓶内水 面逐渐上升、集气瓶内混合气体颜色逐渐变浅;
[问题7] 观察甲烷与氯气反应的动画视频,判断甲烷与 氯气在光照条件下可依次发生哪些反应?有哪些有机 产物?哪种产物最多?
取代反应:有机化合物分子中的某种原子(或原子团) 被另一种原子(或原子团)所取代的反应叫取代反应。
化学必修2
专题3、有机化合物的获得与应用 第一单元 化石燃料与有机化合物
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很多反应是可逆反应,副 一般是不可逆反应,用
反应较多,用“→” 连 “==”连接
接
重难点探究
探究案 题5 题6 题7
展示小组 讲评小组
第2组(后) 第1组(后)
第5组(后)第6组பைடு நூலகம்后)
第3组(后) 第4组(后)
要求: 1、积极思考,注重理解,大胆质疑 2、自信点评,分析思路,总结归纳
决定
化学性质
二氯甲烷:难溶于水、密度比水大的无色液体
三氯甲烷:又叫氯仿无色不溶于水、密度比水大的
液体,常用作有机溶剂
四氯甲烷:又叫四氯化碳无色不溶于水、密度比水大的 液体,常用作有机溶剂、灭火剂
取代反应与置换反应的比较:
实例 定义
反应物
生成物 电子转
移 反应特
点
取代反应
CH4+Cl2光 CH3Cl+HCl
有机物分子里的某些原子 或原子团被其他原子或原 子团所代替的反应。
H
Cl
有机物分子里的某些原子或原子团被其他
原子或原子团所代替的反应,叫取代反应.
CH4 + Cl2 光 CH3Cl + HCl CH3Cl + Cl2 光 CH2Cl2 + HCl CH2Cl2 + Cl2 光 CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2 光 CCl4 + HCl 一氯甲烷:无色气体
一种化合物和一种单质或 化合物(反应物中至少有 一种是有机物)
一般生成两种化合物
置换反应
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 一种单质跟一种化合物反 应,生成另一种化合物和 另一种单质的反应。
一种单质和一种化合物
另一种化合物和另一种单质
不一定发生电子转移,因此 不一定是氧化还原反应
一定发生电子的转移
·· ··
电子式
H
H ·C· H ··
H
结构式
H HCH
H
球棍摸型
比例模型
空间结构 正四面体
甲烷的性质 物理性质: 甲烷是无色、无味的气体, 密度是0.717g/L(标准状 况),极难溶于水。
化学性质
1.甲烷的稳定性
观察与思考
甲烷通入酸性高锰酸钾溶液,溶液不 褪色,说明甲烷在常温下性质如何?
通常情况下,甲烷稳定,如与
强酸、强碱和强氧化剂等一般不发
高
生化学反应。
锰
酸
钾
溶
液
2.甲烷的燃烧 现象:明亮的淡蓝色火焰,放出大量的热。
CH 4 2O 2 CO 2 2H 2O 注意:甲烷在点燃之前要验纯,否则可能发生爆炸。 CH4爆炸极限:5%~15.4% 动动脑: 你能设计一个实验验证CH4燃烧的产物是什么吗? 用一只冷而且干燥的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有水 珠出现,证明有水生成。把烧杯迅速倒转过来,立即向 杯内注入少量澄清石灰水振荡,石灰水变浑浊,证明有 二氧化碳生成。
无色无味的气体, 物理性质 极难溶于水,
密度比空气小。
稳定性:甲烷不能使溴水 或酸性高锰酸钾溶液褪色。
氧化反应
反应
取代反应
分解反应
归纳小结
第19课 天然气的利用 甲烷
➢掌握甲烷的分子结构,了解甲烷的 物理性质及存在、用途。
➢掌握甲烷的化学性质,认识取代反 应的特点
千年的希望-“可燃冰” 可燃冰是天然气(甲烷等)
的水合物,它易燃烧,外形似冰, 被称为“可燃冰”。“可燃冰” 储量较大,可燃冰将成为最理想 的替代能源。
分子式 CH4
3.甲烷的取代反应
现象:集气瓶内气体黄绿色褪去、有白雾,水 位不断上升、瓶内壁有油状液体生成。
说明: 光照条件下,甲烷与氯气发生了反应
反应机理:
H
H
光
H C H + Cl Cl
H C Cl + H Cl
H
H
H
H
光
Cl C H + Cl Cl
H C Cl + H Cl
H
Cl
Cl
H
Cl C H + Cl Cl 光 Cl C Cl + H Cl